JP4756255B2

JP4756255B2 - 二色成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JP4756255B2
Application number: JP2001163028A
Authority: JP
Inventors: 雄太鈴木
Original assignee: Synztec Co Ltd
Current assignee: Synztec Co Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP2002355854A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、幅広い二色成形条件によっても相互に接合できる二色成形体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱可塑性エラストマーと樹脂とを二色成形した場合に、双方の材料を選択することにより、相互に良好な粘接着性を得ることができ、場合によっては熱融着することが知られている。
【０００３】
例えば、スチレン系熱可塑性エラストマーの中には、汎用樹脂であるポリプロピレンと良好な粘接着性を示す種類があるが、そのものが、ポリエステルなどのエンジニアリングプラスチックとは良好な粘接着性を示さない。
【０００４】
このように、従来、熱可塑性エラストマーと樹脂とを良好に粘接着する場合、組み合わせはかなり限定されることが知られており、二色成形した際に界面で溶融が生じて相互に混じりあうという熱融着による場合にはさらに限定される。
【０００５】
そこで、熱可塑性エラストマーに対して添加することにより粘接着性を改善する粘着性改質剤又は接着性改質剤と呼ばれる添加剤が種々開発されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粘着性改質剤又は接着性改質剤を熱可塑性エラストマーに添加した場合に接着性が改善される被着体は限定されており、また、このような添加剤を単に添加しただけでは十分な粘接着性の改善は見られない。
【０００７】
一方、界面で熱融着を生じさせて強固に接合するには、材料が限定されるばかりか、成形条件を高度に制御する必要があるという問題がある。例えば、要求物性に応じた材料が選択できなかったり、比較的高温での成形が必要なので、薄い形成部に割れが生じるなどの問題がある。
【０００８】
さらに、従来の粘着性改質剤又は接着性改質剤を添加した場合には、添加量によっては、熱可塑性エラストマーの諸物性が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、熱可塑性エラストマーの諸物性を低下させることなく、幅広い成形条件で相互に接合することができる二色成形体及びその製造方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、樹脂組成物と、スチレン系熱可塑性エラストマーに粘接着性改質剤を配合したスチレン系エラストマー組成物とを順次射出成形してなり、前記樹脂組成物が、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂から選択されたベース樹脂を含み且つ前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＢＳを水添して得られるＳＥＢＳ、ＳＩＳを水添して得られるＳＥＰＳ、及びこれらを変性した変性スチレン系エラストマーから選択される少なくとも一種をベースとし、前記粘接着性改質剤が、変性スチレン系エラストマー、低分子量のポリスチレン及びテルペン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種と、エポキシ化スチレン・ブタジエン・ブロックコポリマーとを含むものであることを特徴とする二色成形体にある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記樹脂組成物による樹脂成形体と前記スチレン系エラストマー組成物による成形体とは、前記樹脂成形体と前記粘接着性改質剤との間の分子間凝集力により接合されていることを特徴とする二色成形体にある。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記粘接着性改質剤が、前記スチレン系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、１〜３０重量部配合されていることを特徴とする二色成形体にある。
【００１６】
本発明の第４の態様は、樹脂組成物を用いて樹脂成形体を射出成形する工程と、この樹脂成形体を保持した金型内にスチレン系熱可塑性エラストマーに粘接着性改質剤を配合したスチレン系エラストマー組成物を順次射出成形して二色成形体を成形する工程とを具備し、前記樹脂組成物が、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂から選択されたベース樹脂を含み且つ前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＢＳを水添して得られるＳＥＢＳ、ＳＩＳを水添して得られるＳＥＰＳ、及びこれらを変性した変性スチレン系エラストマーから選択される少なくとも一種をベースとし、前記粘接着性改質剤が、変性スチレン系エラストマー、低分子量のポリスチレン及びテルペン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種と、エポキシ化スチレン・ブタジエン・ブロックコポリマーとを含むものであることを特徴とする二色成形体の製造方法にある。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記樹脂成形体と前記スチレン系エラストマー組成物による成形体とは、前記樹脂成形体と前記粘接着性改質剤との間の分子間凝集力により接合されていることを特徴とする二色成形体の製造方法にある。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第４又は５の態様において、前記粘接着性改質剤が、前記スチレン系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、１〜３０重量部配合されていることを特徴とする二色成形体の製造方法にある。
【００１９】
かかる本発明の二色成形体は、樹脂組成物と、スチレン系熱可塑性エラストマーに粘接着性改質剤を配合したスチレン系エラストマー組成物とを順次射出成形してなる。
【００２０】
ここで、樹脂組成物は、極性の低い結晶性樹脂であるポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、極性樹脂であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系樹脂、さらには、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）系樹脂、アクリロニトリル−スチレン（ＡＳ）系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）系樹脂をベース樹脂として含有するものを挙げることができる。
【００２１】
一方、熱可塑性エラストマー組成物は、スチレン系熱可塑性エラストマー（スチレン系ＴＰＥ）に、粘接着性改質剤を添加したものである。
【００２２】
ここで、スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＢＳを水添して得られるＳＥＢＳ、ＳＩＳを水添して得られるＳＥＰＳ、及びこれらを変性した変性スチレン系エラストマーをベースとしたものを挙げることができる。
【００２３】
なお、変性スチレン系エラストマーは、例えば、部分的にエポキシ化したスチレン系エラストマーであるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
また、粘接着性改質剤としては、変性スチレン系エラストマー、低分子量のポリスチレン、及びテルペン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種と、エポキシ化スチレン・ブタジエン・ブロックコポリマーとを用いる。
【００２５】
ここで、変性スチレン系エラストマーとしては、特に、ベースとなるスチレン系熱可塑性エラストマーより相対的に平均分子量が低い変性スチレン系エラストマーを用いるのが好ましいが、分子量は特に限定されるものではない。
【００２６】
低分子量ポリスチレンとは、例えば、平均分子量約８００程度のポリスチレンをいう。
【００２７】
また、エポキシ化ＳＢＳとしては、例えば、ダイセル化学工業社製のエポフレンド（商品名）を挙げることができる。
【００２８】
さらに、テルペンペン系樹脂としては、例えば、テルペンフェノール樹脂等を挙げることができる。
【００３０】
また、粘接着性改質剤としては、平均分子量の異なるものを配合することにより、幅広い樹脂に対しての粘接着性を向上させることができる。例えば、平均分子量の異なるものを二種類以上のエポキシ化スチレン・ブタジエン・ブロックコポリマー（エポキシ化ＳＢＳ）を配合することにより、幅広い樹脂に対しての接着性が向上するという効果を奏する。
【００３１】
また、この場合、ベースとなるスチレン系ＴＰＥとして、平均分子量の異なる二種類以上をブレンドすることにより、さらに幅広い樹脂に対する接着性の向上が見られる。すなわち、ベースとなるスチレン系ＴＰＥに、これとは平均分子量が異なるスチレン系ＴＰＥを添加することにより、接着性を向上させることができる。これは全体の相溶性及び被接着体に対する濡れ性を改善することができるためと考えられる。
【００３２】
スチレン系可塑性エラストマー組成物において、粘接着性改質剤の配合割合は、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、１〜３０重量部である。
【００３３】
本発明の二色成形体は、先に樹脂組成物を成形し、次いで、スチレン系熱可塑性エラストマー組成物を成形する際に、樹脂成形体表面に十分に密着する条件であれば、良好な接合強度が得られる。この条件は、成形方法、成形材料により異なるが、例えば、成形型を３０℃程度、溶融熱可塑性エラストマーの射出成形温度を１６０〜２５０℃程度にする。一方、この成形条件は、樹脂成形体自体が溶融するような条件とする必要はなく、逆に好ましくない。先に成形した樹脂成形体の形状が崩れ、また、クラック発生等の原因になるからである。
【００３４】
すなわち、本発明によれば、熱溶融させるような条件で射出成形せず、より緩やかな条件で射出成形しても、前記樹脂成形体と前記粘接着性改質剤との間の分子間凝集力により接合されることにより、十分な剥離強度を有する二色成形体が製造できる。なお、両者を同時に成形してもよいことは言うまでもない。
【００３５】
このような二色成形体の例として、車載用のＣＤプレーヤーに用いるＣＤダンパ、ＣＤクランパーの他、プリンター等に用いられる重送防止パッド、給紙搬送ロール、スキージーロール、さらには、携帯電話などの各種プッシュボタン、医療機器用部材等を挙げることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３７】
（参考例）
スチレン系エラストマー組成物は、ＳＥＰＳブレンド品Ａ（硬度ＪＩＳＡ２０°）１００重量部に、エポキシ化ＳＢＳ（ダイセル化学工業社製エポフレンドＡ１０２０（商品名；硬度ＪＩＳＡで６２°）３重量部、及びエポキシ化ＳＢＳ（ダイセル化学工業社製エポフレンドＣＴ１３４（商品名；硬度ＪＩＳＡで１５°）２重量部を添加したものとした。
【００３８】
汎用ポリプロピレン（融点：１６０℃）及び上記スチレン系エラストマー組成物を用いて二色成形体を製造した。このとき、熱可塑性エラストマー成形時の型温度を３０℃、熱可塑性エラストマーの射出温度を２３０℃とした。
【００３９】
二色成形体は図１のようなものであり、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの板状の樹脂成形体１の長手方向一端から中央部までの長さ２５ｍｍの部分を接着部としてスチレン系エラストマー成形体２を接合したものであり、スチレン系エラストマー成形体２の接合部の厚さは１．５ｍｍであり、接合部以外の厚さは１ｍｍとした。
【００４０】
これを用い、樹脂成形体１の長手方向片端を固定し、エラストマー成形体２の一端部を直交する方向に引っ張って剥離強度（ｋｇｆ／１０ｍｍ）を測定する９０℃剥離試験を行った結果を表１に示す。
【００４１】
（実施例１）
スチレン系エラストマー組成物として、ＳＥＰＳブレンド品Ａ（硬度ＪＩＳＡ２０°）１００重量部に、エポキシ化ＳＢＳ（ダイセル化学工業社製エポフレンドＡ１０２０（商品名；硬度ＪＩＳＡで６２°）３重量部、及びエポキシ化ＳＢＳ（ダイセル化学工業社製エポフレンドＣＴ１３４（商品名；硬度ＪＩＳＡで１５°）２重量部と、テルペンフェノール樹脂１０重量部とを添加したものを用いた以外は参考例と同様にして二色成形体を製造した。
【００４２】
また、製造した二色成形体について、同様に９０℃剥離試験を行った結果を表１に示す。
【００４３】
（実施例２）
スチレン系エラストマーとして、ＳＥＰＳの代わりにＳＥＢＳ（ＪＩＳＡ２０）を用いた以外は、実施例１と同様にして二色成形体を製造した。
【００４４】
また、製造した二色成形体について、同様に９０℃剥離試験を行った結果を表１に示す。
【００４５】
（実施例３）
ベース樹脂として、ポリプロピレンの代わりにポリフェニレンエーテルを用いた以外は、実施例２と同様にして二色成形体を製造した。
【００４６】
また、製造した二色成形体について、同様に９０℃剥離試験を行った結果を表１に示す。
【００４７】
（実施例４）
ベース樹脂として、ポリプロピレンの代わりにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた以外は、実施例２と同様にして二色成形体を製造した。
【００４８】
また、製造した二色成形体について、同様に９０℃剥離試験を行った結果を表１に示す。
【００４９】
（比較例１〜５）
比較のため、ポリプロピレン及びＳＥＰＳを用いたもの（比較例１）、ポリプロピレン及びＳＥＢＳのみを用いたもの（比較例２）、ＰＰＥ及びＳＥＰＳを用いたもの（比較例３）、ＰＰＥ及びＳＥＢＳを用いたもの（比較例４）、及びＰＥＴ及びＳＥＰＳを用いたもの（比較例５）についても同様に試験し、結果を表１に併せて示す。
【００５０】
【表１】

【００５１】
以上の結果より、本発明の二色成形体は、大きな剥離強度で相互に接合されていることが確認され、例えば、通常では測定不能な剥離強度となるポリエチレンやポリフェニレンエーテルやポリエチレンテレフタレートに対しても良好に接合することがわかった。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高温で射出成形しなくても大きな剥離強度により接合される二色成形体を得ることができるので、薄い成形体でも、変形、クラックなどの欠陥の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で製造した二色成形体の側面図である。
【符号の説明】
１樹脂成形体
２エラストマー成形体

Claims

樹脂組成物と、スチレン系熱可塑性エラストマーに粘接着性改質剤を配合したスチレン系エラストマー組成物とを順次射出成形してなり、前記樹脂組成物が、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂から選択されたベース樹脂を含み且つ前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＢＳを水添して得られるＳＥＢＳ、ＳＩＳを水添して得られるＳＥＰＳ、及びこれらを変性した変性スチレン系エラストマーから選択される少なくとも一種をベースとし、前記粘接着性改質剤が、変性スチレン系エラストマー、低分子量のポリスチレン及びテルペン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種と、エポキシ化スチレン・ブタジエン・ブロックコポリマーとを含むものであることを特徴とする二色成形体。
請求項１において、前記樹脂組成物による樹脂成形体と前記スチレン系エラストマー組成物による成形体とは、前記樹脂成形体と前記粘接着性改質剤との間の分子間凝集力により接合されていることを特徴とする二色成形体。
請求項１又は２において、前記粘接着性改質剤が、前記スチレン系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、１〜３０重量部配合されていることを特徴とする二色成形体。
樹脂組成物を用いて樹脂成形体を射出成形する工程と、この樹脂成形体を保持した金型内にスチレン系熱可塑性エラストマーに粘接着性改質剤を配合したスチレン系エラストマー組成物を順次射出成形して二色成形体を成形する工程とを具備し、前記樹脂組成物が、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂から選択されたベース樹脂を含み且つ前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＢＳを水添して得られるＳＥＢＳ、ＳＩＳを水添して得られるＳＥＰＳ、及びこれらを変性した変性スチレン系エラストマーから選択される少なくとも一種をベースとし、前記粘接着性改質剤が、変性スチレン系エラストマー、低分子量のポリスチレン及びテルペン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種と、エポキシ化スチレン・ブタジエン・ブロックコポリマーとを含むものであることを特徴とする二色成形体の製造方法。
請求項４において、前記樹脂成形体と前記スチレン系エラストマー組成物による成形体とは、前記樹脂成形体と前記粘接着性改質剤との間の分子間凝集力により接合されていることを特徴とする二色成形体の製造方法。
請求項４又は５において、前記粘接着性改質剤が、前記スチレン系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、１〜３０重量部配合されていることを特徴とする二色成形体の製造方法。